Глава IV коллоидные системы

Лабораторная работа 4

Получение коллоидных растворов

Краткая теория:

Коллоидной системой (золем) называется гетерогенная система, в которой одна из фаз представлена мелкими частицами, равномерно распределёнными в объёме другой однородной фазы. Это ультрамикрогетерогенные системы, состоящие из частиц дисперсной фазы – совокупности раздробленных частиц, размер которых лежит в пределах 10^-9 м – 10^-5 м, и непрерывной дисперсионной среды, в которой распределены эти частицы.

Раздробленность дисперсной фазы характеризуется степенью дисперсности δ, которая является величиной, обратной среднему диаметру (м^-1):

(4.1)

Удельная поверхность – это отношение общей площади поверхности дисперсной фазы S_д.ф. к её общему объёму или к её массе:

, м^-1 или , м²/г (4.2)

Коллоидное состояние вещества имеет два основных признака – дисперсность и гетерогенность.

Для получения коллоидных растворов необходимо:

1. достичь коллоидной степени дисперсности;

2. подобрать дисперсионную среду, в которой нерастворимо вещество дисперсный фазы;

3. подобрать третий компонент – стабилизатор, сообщающий коллоидной системе устойчивость. В качестве стабилизаторов используют вещества, препятствующие агрегации (слипанию) коллоидных частиц в более крупные и выпадению их в осадок (небольшой избыток одного из реагентов, из которых получается вещество дисперсной фазы; ПАВ; белки; полисахариды).

В основе классификаций лежат различные свойства дисперсных систем: размер частиц дисперсной фазы, агрегатное состояние дисперсной фазы и дисперсионной среды, характер взаимодействия дисперсной фазы с дисперсионной средой и др.

Классификация по агрегатному состоянию фаз.

Агрегатное состояние дисперсной фазы	Агрегатное состояние дисперсионной среды	Условное обозначение, ф/с	Название системы	Примеры
ж	г	ж/г	аэрозоли	Туман, слоистые облака
тв	г	тв/г		Дымы, пыли, перистые облака
г	ж	г/ж	газовые эмульсии, пены	Газированная вода, мыльная пена, лечебный кислородный коктейль, пивная пена
ж	ж	ж/ж	эмульсии	Молоко, масло сливочное, маргарин, кремы и т.д.
тв	ж	тв/ж	лиозоли, суспензии	Естественные водоёмы, краски, красители для ткани
г	тв	г/тв	твёрдые пены	Пемза, твёрдые пены, пенопласт, активированный уголь, пенобетон, хлеб, пористые тела в газе
ж	тв	ж/тв	твёрдые эмульсии	Вода в парафине, природные минералы с жидкими включениями, древесина
тв	тв	тв/тв	твёрдые золи	Сталь, чугун, цветные стёкла, драгоценные камни

Дисперсной системы, у которой и дисперсная фаза и дисперсионная среда являются газами, не существует, так как газы неограничено растворимы друг в друге.